通过BCAA介导的微生物群-肝脏-心脏交叉调节糖尿病心肌病通过FGF21调节
Hong Zheng1, Xi Zhang1, Chen Li1
1Oujiang Laboratory, School of Pharmaceutical Sciences, Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325035, China.
Microbiome
|August 24, 2024
概括
糖尿病心肌病 (DCM) 涉及肠道微生物群改变分支链氨基酸 (BCAA). 这项研究揭示了BCAA如何通过FGF21影响心脏功能,为糖尿病相关的心脏病提供了新的治疗点.
科学领域:
- 心血管研究研究心血管研究
- 代谢疾病 代谢疾病
- 微生物组研究 微生物组研究
背景情况:
- 糖尿病心肌病 (DCM) 是糖尿病患者死亡的主要原因.
- 肠道微生物群衍生的分支链氨基酸 (BCAA) 在DCM病原发生中的作用尚未完全理解.
研究的目的:
- 阐明肠道微生物群衍生BCAA对DCM的贡献机制.
- 调查FGF21在DCM中的肠-肝-心轴中作为调解者的作用.
主要方法:
- 使用了1型糖尿病 (T1D) 的小鼠模型.
- 分析了循环和心脏BCAA水平.
- 评估了肝脏FGF21的产生和PPARα信号传递.
- 研究了心脏LAT1表达和Zbtb7c参与.
- 检查了mTOR信号通路的激活和心脏功能.
- 进行了便微生物群移植 (FMT) 实验.
主要成果:
- 由于肠道微生物群退化受损,T1D小鼠的BCAA循环水平升高.
- 过量的BCAA通过抑制PPARα信号传递,降低了肝脏FGF21的产生.
- 这导致通过Zbtb7c增加心脏LAT1表达,提高心脏BCAA水平.
- 心脏BCAA升高导致线粒体损伤,心肌亡以及心脏纤维化/通过mTOR信号的功能障碍.
- 在T1D小鼠中,FMT改善了心脏功能,但这种效果被FGF21敲击取消了.
结论:
- 由BCAA调解的肠道微生物群,肝脏和心脏的交叉交互促进了DCM.
- 在这个由BCAA驱动的肠-肝-心轴中,FGF21起到关键的调解作用.
- 研究结果提供了针对肠道微生物群和DCM的FGF21的新型治疗策略的见解.
